(57)【要約】 【課題】  定盤の目切溝内に堆積したスラッジを、線状部材を使用して確実に除去できるようにする。【解決手段】  定盤１の目切溝２を浄化するための浄化装置１０が、浄化用治具１１とガイド１２とを有し、上記浄化用治具１１は、粗面をなす表面と可撓性とを有する複数の線状部材１５を一対のホルダー１４間に並列的に張り渡すことにより形成されていて、上記各線状部材１５を目切溝２内に嵌め込んで長さ方向に往復移動させることによりスラッジを除去するように構成され、また、上記ガイド１２が、上記線状部材１５が摺動自在に嵌合する複数のガイド溝２５を備えたヘッド２３と握持用のシャフト２４とを有していて、上記線状部材１５の一部を押さえることによって該線状部材１５を目切溝２内への嵌合状態に保持するように構成されている。【選択図】        図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が粗面をなす複数の可撓性線状部材を一対のホルダー間に並列的に張り渡して形成した浄化用治具を使用し、上記各線状部材を定盤の目切溝内に嵌め込んで該目切溝に沿って長さ方向に往復移動させることにより、該線状部材で目切溝内に堆積したスラッジを掻き落として除去することを特徴とする定盤の目切溝浄化方法。
【請求項２】
上記線状部材の一部分にガイドを摺動自在に当接させ、このガイドで線状部材を目切溝内に嵌合した状態に保持しながら該線状部材を往復移動させることを特徴とする請求項１に記載の浄化方法。
【請求項３】
上記線状部材として、複数の線材を撚り合わせて形成したロープを使用することを特徴とする請求項１又は２に記載の浄化方法。
【請求項４】
上記線状部材による目切溝の浄化を、ワークの非加工時に手動で行うことを特徴とする請求項１から３までの何れかに記載の浄化方法。
【請求項５】
粗面をなす表面と可撓性と定盤の目切溝内に嵌合可能な線径とを有する複数の線状部材を、一対のホルダー間に並列的に張り渡して形成した浄化用治具を有し、この浄化用治具は、上記各線状部材を研磨用定盤の目切溝内に嵌め込んで長さ方向に往復移動させることにより、これらの線状部材で目切溝内のスラッジを除去するように構成されていることを特徴とする定盤の目切溝浄化装置。
【請求項６】
上記浄化用治具の各ホルダーが、手動操作のためのハンドルを有することを特徴とする請求項５に記載の浄化装置。
【請求項７】
上記浄化用治具が、上記複数の線状部材に作用する作業時のテンションを調節するためのテンション調節機構を有することを特徴とする請求項５又は６に記載の浄化装置。
【請求項８】
上記テンション調節機構が、上記各線状部材の端部にそれぞれ接続された伸縮自在のばねであることを特徴とする請求項７に記載の浄化装置。
【請求項９】
上記線状部材が、複数の線材を撚り合わせて形成したロープであることを特徴とする請求項５から８までの何れかに記載の浄化装置。
【請求項１０】
浄化装置がさらに、上記各線状部材の一部分に摺動自在に当接し、該線状部材を目切溝内への嵌合状態に保持する少なくとも一つのガイドを含むことを特徴とする請求項５から９の何れかに記載の浄化装置。
【請求項１１】
上記ガイドが、上記線状部材が摺動自在に嵌合する複数のガイド溝を備えたヘッドと、該ヘッドから延出する握持用のシャフトとを有することを特徴とする請求項１０に記載の浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等をラッピング加工する定盤の目切溝内に堆積したスラッジを除去するための方法と装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ等のワークの表面を研磨加工する場合、一般にラッピング装置が使用されている。このラッピング装置は、キャリヤに保持させたワークの表面を定盤に押し付け、砥粒を含んだ研磨液を供給しながら上記定盤を回転させて研磨加工するもので、該定盤の表面には、複数の目切溝が格子状又は放射状など種々のパターンで形成されている。
【０００３】
ところが、研磨中に上記定盤の目切溝の内部や縁等には、研磨液中の砥粒や切粉などがスラッジとして堆積し易く、このようなスラッジが堆積すると、ワークの表面に傷が付いて不良品が発生したり、研磨液の流れの分布が悪くなって研磨精度が低下するなどの不都合を生じ易くなる。
【０００４】
このため従来では、必要に応じて目切溝内のスラッジを除去する作業を行っていた。その代表的な例として、例えば特許文献１には、定盤に設けられた排出溝（目切溝）の内部に向けて噴射ノズルから高圧の洗浄液を噴射する方法が記載されており、また、特許文献２には、高圧水とブラシとを併用する方法が開示されている。しかし、これらの方法は、装置が複雑化してコストがかかるだけでなく、目切溝内に固くこびり付いたスラッジを水圧や変形し易いブラシ等で除去するのは非常に困難である。しかも、多量の洗浄液を必要とするとか、定盤から跳ね返った洗浄液や剥離したスラッジ等が周囲に飛散するなどの問題もある。
【０００５】
一方、特許文献３には、定盤の各目切溝内に線状材を嵌め込んだ状態でラッピング加工を行い、加工終了後に上記線状材を目切溝から取り出すことによって溝内のスラッジを掻き出す方法について開示されている。
しかし、この線状材を使用する方法は、上述した噴射ノズルから高圧の洗浄液を噴射する方法に比べ、装置の構造が簡単で作業も行い易いという利点を持っているが、目切溝内に嵌め込んでおいた線状材を単に上方に引き上げて取り出す方式であるため、この線状材にうまく引っ掛かったスラッジは除去することができるが、引っ掛からなかったスラッジはそのまま目切溝内に残ってしまい、除去効率が良いとは言えない。
【特許文献１】特開平９−３０９０６３号公報
【特許文献２】特開平７−９３４２号公報
【特許文献３】特開２００３−１０９９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、定盤の目切溝内に堆積したスラッジを、線状部材を使用して確実に除去できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明によれば、表面が粗面をなす複数の可撓性線状部材を一対のホルダー間に並列的に張り渡して形成した浄化用治具を使用し、上記各線状部材を定盤の目切溝内に嵌め込んで該目切溝に沿って長さ方向に往復移動させることにより、該線状部材で目切溝内に堆積したスラッジを掻き落として除去することを特徴とする定盤の目切溝浄化方法が提供される。
【０００８】
この場合、上記線状部材を目切溝内に確実に嵌合させることができるように、上記線状部材の一部分にガイドを摺動自在に当接させ、このガイドで線状部材を目切溝内に押し込むようにすることが望ましい。
上記線状部材としては、複数の線材を撚り合わせて形成したロープが適しており、浄化作業は手作業で行うことができる。
【０００９】
また、上記方法を実施するため、本発明によれば、粗面をなす表面と可撓性と定盤の目切溝内に嵌合可能な線径とを有する複数の線状部材を、一対のホルダー間に並列的に張り渡して形成した浄化用治具を有する定盤の目切溝浄化装置が提供される。上記浄化用治具は、上記各線状部材を研磨用定盤の目切溝内に嵌め込んだ状態で該目切溝に沿って長さ方向に往復移動させることにより、該目切溝内に堆積したスラッジを除去するものである。
上記浄化用治具の各ホルダーには、手動操作のためのハンドルがそれぞれ設けられている。
【００１０】
また、上記浄化用治具には、上記複数の線状部材に作用する作業時のテンションを調節するためのテンション調節機構が設けられている。このテンション調節機構は、上記各線状部材の端部にそれぞれ接続された伸縮自在のばねで構成されている。更に、上記線状部材は、複数の線材を撚り合わせて形成したロープであることが望ましい。
【００１１】
本発明においては、上記浄化装置がさらに、上記各線状部材の一部分に摺動自在に当接し、これらの線状部材を目切溝内への嵌合状態に保持する少なくとも一つのガイドを含んでおり、このガイドが、上記線状部材が摺動自在に嵌合する複数のガイド溝を備えたヘッドと、該ヘッドから延出する握持用のシャフトとで構成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、表面が粗面をなす可撓性の線状部材を使用し、この線状部材を定盤の目切溝内に嵌め込んで長さ方向に往復移動させるという簡単な方法により、該目切溝内に堆積したスラッジを確実に掻き落として除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１〜図４は、本発明に係る目切溝浄化装置１０を使用し、公知のラッピング装置における研磨用定盤１（特に下定盤）の目切溝２を浄化する方法を概念的に示すもので、図１及び図２は、定盤中央のサンギア３が障害とならない位置にある目切溝２を浄化する場合を示し、図３及び図４は、上記サンギア３が障害となる位置にある目切溝２を浄化する場合を示している。
【００１４】
上記定盤１は、半導体ウエハやガラスウエハ等のワークをラッピング加工するのに使用されるもので、実質的に円環状をなすこの定盤１の盤面には、加工中の研磨液の供給分布を均等化したり、使用後の研磨液の排出性を良くするなどの目的で、複数の上記目切溝２が格子状に形成されている。この目切溝２の溝幅や深さ及びピッチ（本数）等は、定盤１の大きさや研磨対象物等によって様々に異なっていて、一概に言うことはできないが、一般的な例では、溝幅が１〜２ｍｍ程度、深さが５〜２０ｍｍ程度、ピッチが１０〜５０ｍｍ程度である。
【００１５】
また、上記浄化装置１０は、図６に示す１つの浄化用治具１１と、図７に示す２つのガイド１２とを備えている。このうち浄化用治具１１は、一対のホルダー１４，１４間に可撓性を有する複数の線状部材１５を並列的に張り渡して形成したもので、上記各線状部材１５を定盤１の複数の目切溝２内に個別に嵌め込んで長さ方向に往復移動させることにより、これらの線状部材１５で目切溝２内の溝底に堆積したり溝壁に付着しているスラッジを掻き落として除去するものである。図５には、線状部材１５が目切溝２内に嵌合した状態が断面図で示されている。
なお、図示の例では、ホルダー１４，１４間に３本の線状部材１５が張設されていて、一度に３つの目切溝２を浄化できるようになっているが、線状部材１５の数は２本であっても、４本以上であっても構わない。
【００１６】
上記各線状部材１５は、鋼線などの金属線や合成樹脂線などからなるもので、その表面は、スラッジを掻き落とすのに好都合であるように、多数の凹凸を設けることによって粗面に形成されている。この凹凸は、スラッジを掻き落とし得る機能があればどのような形のものでも良く、例えば、線状部材１５の表面に微細な突起又は窪みの何れか一方又は両方を設けたものであっても良いが、好ましくは、線状部材１５の外周を螺旋状に取り巻くように凸条や凹溝あるいはその両方を設けることにより、該線状部材１５に沿って連続する凹凸とすることである。このような連続する凹凸を備えた線状部材１５の例として、例えば、三角形や四角形その他の多角形断面を有する線材を軸線の回りに捻った形に形成したものや、図８に示すような、円形断面又は多角形断面をした複数の線材を撚り合わせて形成したロープ１５Ａなどをあげることができる。このようなロープ１５Ａとしては、ワイヤーロープや樹脂ロープ等がある。また、このロープの場合には、複数の線材を単に撚り合わせたものであっても良いが、好ましくは、図８に示すような、細い複数の線材１５ａを撚り合わせて子綱１５ｂを作り、複数の子綱１５ａを更に撚り合わせて形成したものであることが望ましい。線状部材１５の他の例として、例えばギターの弦のように、弾性を有する細い線材を密な螺旋状に巻いたものを用いることもできる。
【００１７】
また、上記線状部材１５の太さ即ち線径は、上記定盤１の目切溝２内に嵌合して自由に移動させ得る程度の大きさであれば良い。従って、その線径は、溝幅より僅かに小さい寸法からそれ以下の寸法まで、任意に設定することができるが、溝底の角部に付着したスラッジを掻き取ることができるようにするためには、溝幅の１／２前後であることが好ましい。しかし、溝幅の１／２以下の大きさであっても構わない。具体例でいうと、例えば、溝幅が１〜２ｍｍである場合、線状部材１５の好ましい線径は０．５〜１．０ｍｍ程度である。
【００１８】
上記複数の線状部材１５は互いに同じ長さを有することが望ましく、その好ましい長さは、少なくとも上記定盤１の直径に、浄化時に該線状部材１５を往復移動させるのに必要な作業ストロークを加えた長さである。例えば、定盤１の直径が６３０ｍｍである場合、上記線状部材１５の長さは１．２〜１．５ｍ程度であることが望ましい。これは定盤直径の約２倍以上である。しかし、これ以外の長さであっても良いことはもちろんである。
【００１９】
上記線状部材１５の両端が取り付けられている上記一対のホルダー１４は、それぞれボックス形をしていて、正面側から上記線状部材１５が連結され、背面側に握持用のハンドル１８が取り付けられている。そして、２人の作業者がそれぞれ一方のホルダー１４のハンドル１８を持ち、交互に引っ張ることによって手動操作で線状部材１５を長さ方向に往復移動させるように構成されている。
【００２０】
上記一対のホルダー１４，１４のうち少なくとも一方には、浄化作業時に各線状部材１５に作用するテンションを均等化するためのテンション調節機構１９が設けられている。このテンション調節機構１９は、図９に示すように、コイル状をした伸縮ばね２０からなっていて、この伸縮ばね２０が、上記ホルダー１４の内部において、各線状部材１５の端部とホルダーの後壁１４ａとの間にそれぞれ張設されている。この場合、各線状部材１５の端部は、ホルダー１４の内部に前壁１４ｂを通じて移動自在なるように導入され、端部が上記伸縮ばね２０に連結されている。
【００２１】
しかし、上記テンション調節機構１９は、このような伸縮ばね２０からなるものに限らず、例えばギターの弦のテンションを調節する機構のように、各線状部材１５に対応させて調節ねじをホルダー１４に設け、この調節ねじを回転させることで該線状部材１５を巻き取る方式であっても良い。あるいは、一方のホルダー１４に上記ばね式のテンション調節機構を設け、他方のホルダー１４にねじ式のテンション調節機構を設けても良い。
【００２２】
一方、上記ガイド１２は、図１〜図４及び図１０に示すように、上記各線状部材１５の一部分に摺動自在に当接し、該線状部材１５を目切溝２内への嵌合状態に保持するためのもので、このようなガイド１２を用いる理由は以下の通りである。即ち、例えば両面ラッピング装置の下定盤を浄化する場合には、環状をした該定盤１の中央部に上記サンギア３が位置すると共に、外周をインターナルギア４が取り囲んでおり、これらのサンギア３とインターナルギア４が定盤１の目切溝２内に線状部材１５を嵌合させる際の障害になることがある。このため、図１及び図２のようにサンギア３が障害とならない場合には、定盤１の外周とサンギア３の内周との間の位置において、また、図３及び図４のようにサンギア３が障害となる場合には、定盤１の内外周とサンギア３及びインターナルギア４との間の位置において、２つのガイド１２，１２によってそれぞれ線状部材１５を部分的に上から押さえ付け、該線状部材１５の両ガイド１２，１２間に位置する部分を目切溝２内に嵌合させた状態に保持するものである。このとき線状部材１５は、２つのガイド１２が当接する位置で折れ曲がり、上記サンギア３及びインターナルギア４と接触しない方向に導かれる。
【００２３】
上記ガイド１２は、図７及び図１０から分かるように、金属製又は硬質合成樹脂製の矩形プレート状をしたヘッド２３と、このヘッド２３の背面から斜め上方に向けて延出する握持用のシャフト２４とで構成されていて、上記ヘッド２３の下端部には、上記複数の線状部材１５が摺動自在に嵌合する複数のガイド溝２５が形成されている。そして、作業者が上記シャフト２４を手で持ち、上記ガイド溝２５内に各線状部材１５を個別に嵌合させた状態で該線状部材１５を上から押さえることにより、これらの線状部材１５を目切溝２内への嵌合状態に保持し、その状態で該線状部材１５を往復移動させるようにする。
【００２４】
上記各ガイド溝２５の形状はＵ字形であってもＶ字形であってもその他の形状であっても良いが、各線状部材１５の摺動抵抗を軽減するため、各ガイド溝２５の溝壁や溝底は、角をなくして滑らかな曲面に形成するか、ローラーなどの回転部材を取り付けておくことが望ましい。また、線状部材１５に対してヘッド２３を斜めに向けて使用することもあるため、その状態でも線状部材１５がガイド溝２５内に確実に嵌合できるように、溝幅等を考慮することも重要である。
なお、図示した実施例では、上記ヘッド２３の下端部全体に、線状部材１５の数より多いガイド溝２５が連続的に形成されているが、線状部材１５と同数のガイド溝２５を設けても良い。
【００２５】
そして、格子状に形成された目切溝２のうち、経緯何れか一方向の目切溝２を上述した方法で順次浄化したあと、他方向の目切溝２を同様にして浄化する。このとき、洗浄液を供給しながら作業を行うこともできる。
また、上記線状部材１５が損傷したり切断したりした場合には、その線状部材１５を新しいものと交換すれば良いが、その交換を容易にするため、上記各線状部材１５とホルダー１４とを、簡単に掛け外しできる鈎フックのような連結手段で相互に連結することが望ましい。ホルダー１４に伸縮ばね２０のようなテンション調節機構１９が設けられている場合には、この伸縮ばね２０と線状部材１５、及び／又は、伸縮ばね２０とホルダー１４とを、上述したような連結手段で連結するようにする。
【００２６】
上記実施例では、浄化装置１０が２つのガイド１２を有しているが、例えば、インターナルギア４が昇降自在となっていて、定盤１の目切溝２より低い位置まで下降させた状態で浄化作業を行う場合には、定盤１の内周とサンギア３との間の１箇所だけで線状部材１５をガイド１２で押さえれば良く、従ってこのようなケースでは、浄化装置１０が１つのガイド１２を備えていれば良い。また、ラッピング装置から取り外した状態の定盤１の目切溝２を浄化する場合には、障害となるサンギア３もインターナルギア４もないため、ガイド１２は不要である。即ち、この浄化装置１０において上記ガイド１２は、必要に応じて用いられるもので、必ずしも必要なものではない。
【００２７】
また、図１及び図２のようにサンギア３が障害にならない場合と、図３及び図４のようにサンギア３が障害になる場合とで、同じ浄化用治具１０を使用しているが、サンギア３が障害になる場合には浄化対象となる目切溝２の長さは短いため、線状部材１５の長さも短くて良い。そこで、線状部材が長いものと短いものとの２種類の浄化用治具を用意し、サンギアが障害になる場合とならない場合とでそれらを使い分けるようにしても良い。
さらに、上記実施例では、ラッピング装置の下定盤の目切溝を浄化する場合について説明したが、上定盤の目切溝も同様にして浄化することができる。これは他の研磨装置の定盤についても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ラッピング装置における研磨用定盤に形成された目切溝のうち、サンギアが障害とならない位置にある目切溝を浄化する態様を概念的に示す平面図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】サンギアが障害となる位置にある目切溝を浄化する態様を概念的に示す平面図である。
【図４】図３の断面図である。
【図５】線状部材が目切溝内に嵌合した状態を示す断面図である。
【図６】浄化用治具を線状部材の一部を省略して示す斜視図である。
【図７】ガイドの斜視図である。
【図８】線状部材の好ましい一例を部分的に示す側面図である。
【図９】浄化用治具におけるテンション調節機構を示す断面図である。
【図１０】浄化用治具及びガイドの使用の態様を一端側で拡大して示す部分斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１      定盤
２      目切溝
１０      浄化装置
１１      浄化用治具
１２      ガイド
１４      ホルダー
１５      線状部材
１５Ａ      ロープ
１８      ハンドル
１９      テンション調節機構
２０      ばね
２３      ヘッド
２４      シャフト
２５      ガイド溝
【図１】
2005177902.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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